Anatomia comparada do lenho e do carvão aplicada na identificação de 76 espécies...

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Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”

Anatomia comparada do lenho e do carvão aplicada na

identificação de 75 espécies da floresta Amazônica, no estado do

Pará, Brasil

Álisson Rangel Albuquerque

Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciências, Programa: Recursos Florestais. Opção em: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais

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Álisson Rangel Albuquerque Engenheiro Florestal

Anatomia comparada do lenho e do carvão aplicada na

identificação de 75 espécies da floresta Amazônica, no estado do

Pará, Brasil

versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011

Orientador

Prof. Dr. MARIO TOMAZELLO FILHO

Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciências, Programa: Recursos Florestais. Opção em: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais

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Albuquerque, Álisson Rangel

Anatomia comparada do lenho e do carvão aplicada na identificação de 76 espécies da floresta Amazônica, no estado do Pará, Brasil / Álisson Rangel Albuquerque.- - versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011. _. Piracicaba, 2012.

249 p: il.

Dissertação (Mestrado) •• Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", 2012.

1. Anatomia vegetal 2. Antracologia 3. Carvão vegetal 4. Estrutura da madeira

5. Árvores florestais· Amazônia I. Titulo

CDD 634.909811 A345a

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"Um homem se torna sábio somente quando adquire três qualidades: não desprezar quem estiver abaixo dele; não invejar quem estiver acima dele; e não comercializar o seu saber."

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DEDICATÓRIA

A minha filha Sophia Albuquerque Rangel, um anjo enviado a mim, uma dádiva a

qual agradeço todos os dias.

A minha esposa Raquel Albuquerque Rangel, por todo amor, alegria e otimismo que

me deposita.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço em primeiro lugar a DEUS por tudo de bom que aconteceu e acontece em minha vida. Sem Ele para agradecer, os momentos de glória não teriam o mesmo sabor e os momentos de infortúneos não teriam o mesmo conforto.

A minha família que tanto amo.

Ao meu orientador, Prof. Mário Tomazello Filho, por me orientar e direcionar meus passos no “mundo” acadêmico. Por todas as conversas, oportunidades e desafios impostos.

A Prof.ª Rita Scheel-Ybert, pela amizade, oportunidades e conhecimento proporcionados durante o período de iniciação científica.

Aos amigos do Laboratório de Anatomia e Identificação de Madeiras: Alejandro VD. V. Gonzalez, Angel Boschiero, Cláudio R. Anholetto Jr, Hugo L. Belini, Marco A. A. Almonacid, Maria Aparecida R. C. Bermudez, Mariana P. Franco, Marta K. Leite, Matheus P. Chagas, Priscila G. Geroto, Tassio T. Trevizor, Vinícius R. de Castro. Aos Profs. Gilles Chaix, Moisés S. Lobão e Víctor H. P. Moutinho por todas as conversas, ajudas, etc.

Aos estagiários: Lauro de Camargo Neto, Julianne O. S. Lima, Karen R. Bermudez e Guilherme R. de Pontes (em especial) pela ajuda nas análises.

Ao Prof. Jose Otávio Brito e ao técnico Udemilson Ceribelli do LQCE, pelas conversas e utilização da infraestrutura na carbonização dos corpos de prova.

A Prof.ª Célia Regina Montes e a Dra. Débora Ayumi Ishida, do Núcleo de Pesquisa em Geoquímica e Geofísica da Litosfera e ao Prof. Mário F. de Goes e ao Técnico Adriano Luis Martins da Faculdade de Odontologia de Piracicaba/Unicamp pelo uso do MEV.

A Kizzy França do IPEF do Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais pela ajuda com a bibliografia.

A Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, em especial ao Programa de

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SUMÁRIO

RESUMO... 11

ABSTRACT ... 13

LISTA DE FIGURAS ... 15

LISTA DE TABELAS ... 25

LISTA DE ESPÉCIES ... 31

1 INTRODUÇÃO ... 34

Objetivos Geral e Específicos ... 36

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 39

2.1 Floresta Nacional do Tapajós ... 39

2.2 Importância da identificação e do registro das espécies vegetais ... 39

2.3 Anatomia da madeira (lenho) ... 40

2.4 Antracologia ... 40

2.5 O carvão vegetal ... 42

2.6 Carbonização e alterações no lenho ... 44

2.7 Propriedades físicas da madeira ... 46

3 MATERIAL E MÉTODOS ... 49

3.1 Coletas das amostras de lenho ... 49

3.2 Caracterização do local de coleta ... 49

3.3 Relação das espécies florestais estudadas ... 49

3.4 Caracterização anatômica do lenho ... 53

3.4.1Confecção de lâminas histológicas ... 53

3.4.2 Descrição anatômica microscópica do lenho ... 53

3.5 Caracterização anatômica do carvão ... 54

3.5.1 Carbonização das amostras do lenho ... 54

3.5.2 Descrição anatômica microscópica do carvão ... 54

3.6 Caracterização física das amostras ... 55

3.6.1 Densidade ... 55

3.6.2 Retratibilidade volumétrica das amostras ... 59

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 60

4.1 Caracterização anatômica quali e quantitativa do lenho e do carvão ... 61

4.1.1 Família Anacardiaceae ... 61

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4.1.3 Família Bignoniaceae ... 69

4.1.4 Família Boraginaceae ... 79

4.1.5 Família Burseraceae ... 81

4.1.6 Família Caryocaraceae ... 89

4.1.7 Família Clusiaceae ... 91

4.1.8 Família Combretaceae ... 93

4.1.9 Família Euphorbiaceae ... 95

4.1.10 Família Leguminosae ... 98

4.1.10.1 Sub-família Caesalpinioideae ... 98

4.1.10.2 Sub-família Mimosoideae ... 113

4.1.10.3 Sub-família Papilionoideae ... 131

4.1.11 Família Goupiaceae ... 157

4.1.12 Família Hypericaraceae ... 159

4.1.13 Família Lauraceae ... 161

4.1.14 Família Lecythidaceae ... 171

4.1.15 Família Malvaceae ... 181

4.1.16 Família Meliaceae ... 183

4.1.17 Família Moraceae ... 187

4.1.18 Família Myristicaceae ... 193

4.1.19 Família Sapotaceae ... 197

4.1.20 Família Simaroubaceae ... 205

4.1.21 Família Vochysiaceae ... 207

4.2 Caracterização dos parâmetros anatômicos das amostras de carvão... 211

4.3. Contração dos elementos anatômicos no processo de carbonização ... 215

4.4 Densidade aparente e retratibilidade volumétrica da madeira e do carvão ... 227

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RESUMO

Anatomia comparada do lenho e do carvão aplicada na identificação de 75 espécies da floresta Amazônica, no estado do Pará, Brasil

A antracologia, como ciência, tem como objetivo a análise da estrutura anatômica dos carvões vegetais arqueológicos e modernos direcionada para a paleoecologia, paleoetnobotânica, identificação das espécies, etc. No Brasil, a identificação de espécies florestais através da análise dos carvões vegetais atuais reveste-se de importante caráter conservacionista, por ser o maior produtor mundial de carvão vegetal, com grande parte produzida pela extração ilegal de madeira de florestas nativas. Com esse objetivo, no presente trabalho, foi avaliada a estrutura anatômica microscópica, a densidade e a contração do lenho e do carvão de 75 espécies da floresta Amazônica, estado do Pará. Os resultados evidenciaram para o parâmetro (i) anatômico, deformação de diferentes níveis dos elementos de vasos (e pontoações), das células do parênquima axial e radial e das fibras entre as espécies, (ii) físico, significativa variação da densidade da madeira e do carvão entre as espécies; as de madeira de maior densidade aparente apresentam carvão de maior densidade; (iii) contração, resultando na alteração da morfologia dos elementos anatômicos da madeira, com variações entre espécies. Além disto, os resultados permitiram (i) avaliar o efeito melhor do processo de carbonização nos parâmetros anatômicos e físicos da madeira, (ii) demonstrar a aplicação da antracologia como ferramenta na identificação de espécies tropicais e seu potencial no controle ambiental e na fiscalização, além de possibilitar a (iv) criação de uma coleção antracológica de referência, iniciando-se com 75 espécies de madeira e de carvão tropical.

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ABSTRACT

Comparative anatomy of the wood and charcoal applied in the identification of 75 species of the Amazon forest in the state of Pará, Brazil

The anthracology, as science, aims to analyze the anatomical structure of archaeological and modern vegetal charcoal applied for paleoecology, paleoetnobotanical, species identification, etc. In Brazil, the identification of forest species through analysis of vegetal charcoal is important to the nature conservation, considered that the country is the largest producer of charcoal produced, in part, by the illegal logging of native forests. With this objective, in the present study was evaluated the anatomical microcopical structure, density and contraction of wood and charcoal of 75 species of the Amazon forest, from Pará state. The results showed an (i) diferent levels of anatomical deformation of vessels (and pits), axial and radial parenchyma and fibers with variation between species, (ii) significant change of the wood and charcoal density between the tree species; the higher wood apparent density resulted in higher charcoal density, (iii) the retratibility resulted in alteration of the wood anatomical elements, with variations between species. Moreover, the results allowed (i) to evaluate the effect of the carbonization process in the wood anatomy and physical parameters, (ii) to demonstrate the application of anthracology as a tool for tropical species identification and its potential to environmental control and monitoring, in addition to enabling the (iv) creation of a anthracological collection, starting with 75 species of tropical wood and charcoal.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Três planos de estudo - A, transversal; B-C, longitudinais tangencial e radial- e fotomicrografias em MEV do carvão do lenho de Symphonia globulifera, Clusiaceae (Scheel-Ybert, 2008; modif.) ... 42

Figura 2 - Localização das carvoarias nos estados do Pará e Maranhão (Monteiro, 2002; modif.) ... 44

Figura 3 - Area de coleta das amostras do lenho das árvores na Floresta Nacional do Tapajós, estado do Pará (MMA-IBAMA, 2004; mod.) ... 49

Figura 4 - Ruptura do corpo de prova de carvão vegetal. (A) manual; (B) com lâmina de aço ... 54

Figura 5 – Análise dos corpos de prova de carvão vegetal. (A) metalização das amostras; (B) equipamento MEV da Jeol; (C) amostras inseridas no MEV; (D) imagem da seção transversal do carvão e programa de captura de imagens do MEV ... 56

Figura 6 – Janela do programa “Image Pro Plus” para a avaliação dos parâmetros anatômicos da seção transversal do carvão vegetal: determinação do diâmetro tangencial dos vasos ... 56

Figura 7 - Fotomicrografias das pontoações intervasculares. (A) lenho de Terminalia sp, com a mensuração da IAWA e a aplicada pela antracologia; (B) carvão de Micropholis melinoniana (amostra 2), com a homogeneização das paredes dos vasos e a mensuração da abertura das pontoações pela antracologia (Gonçalves, 2011, mod.) ... 57

Figura 8 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Anacardium gigantum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 62

Figura 9 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Astronium gracile nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 64

Figura 10 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de

Astronium leicontei nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 66

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Jacaranda copaiba nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 13 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Handroanthus impetiginosus var. lepidota nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 72

Figura 14 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Handroanthus incanus nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 74

Figura 15 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Handroanthus serratifolius nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 76

Figura 16 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Handroanthus sp. nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 78

Figura 17 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Cordia goeldiana nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 80

Figura 18 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de e Protium altsonii nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 82

Figura 19 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Protium sagotianum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 84

Figura 20 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Trattinnickia burserifolia nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 86 Figura 21 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (acima) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (abaixo) por microscopia eletrônica de varredura de Trattinnickia rhoifolia nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 88

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Caryocar villosum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 90

Figura 23 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Symphonia globurifera nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 92 Figura 24 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Terminalia grabrescens nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 94

Figura 25 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Glycydendron amazonicum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 96

Apuleia leicarpa nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 27 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Cassia

ramiflora nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal

radial (C, F). Escala: 500 μm ... 100

Figura 28 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Chamaecrista apoucouita nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 102

Copaifera sp. nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 30 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Hymenaeaa courbaril nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 106

Peltogyne venosa nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

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Vouacapoua americana nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E)

e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 112

Figura 34 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Dinizia

excelsa nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal

Figura 35 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Enterolobium schomburgkii nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B,

E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 116

Figura 36 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Parkia gigantocarpa nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 118

Figura 37 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Parkia multijuga nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 120

Figura 38 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Parkia

pendula nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal

Figura 39 - Fotomicrografias da anatomia do (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Pseudopiptadenia suaveolens nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial

(B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 124

Figura 40 - Fotomicrografias da anatomia do (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de

Stryphnodendron paniculatum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial

(B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 126

Figura 41 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Stryphonodendron pulcherrimum nos planos transversal (A, D), longitudinal

tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 128

Figura 42 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Zygia racemosa nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 130

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surinamensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 132

Bowdichia nitida nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 134 Figura 45 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de

Dipteryx odorata nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 46 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Hymenolobium excelsum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 138

Figura 47 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Hymenolobium flavum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 140

Hymenolobium modestum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B,

E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 142

Figura 49 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Hymenolobium petraeum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 144 Figura 50 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de

Ormosia flava nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 51 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Swartizia laurifolia nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 148

Swartzia leptopetala nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Vatairea paraensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

(21)

Figura 54 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de vaitareopsis sp. nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 154

Vataireopsis sp nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Goupia glabra nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 57 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Vismia cayennensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 160

Figura 58 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Licaria aritu nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 162

Figura 59 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Mezilaurus itauba nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 164

Figura 60 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Rhodostemonodaphne dioica nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 166

Figura 61 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Ocotea matogrossensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 168

Figura 62 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Ocotea petalanthera nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 170 Figura 63 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de

Bertholletia excelsa nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

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guianensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 174

Couratari stellata nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Lecythis lurida nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 67 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Lecythis pisonis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 180

Figura 68 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Ceiba pentandra nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 182

Figura 69 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Carapa guianensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 184

Cedrela odorata nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 186 Figura 71 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de

Bagassa guianensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Brosimum acutifolium nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 73 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Brosimum potabile nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 192

(23)

Figura 75 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Virola

surinamensis nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 76 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Chrysophyllum lucentifolium nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 198

Manilkara huberi nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 78 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Micropholis melinoniana nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E)

e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 202

Figura 79 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônica de varredura de Pouteria opposittifolia nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 204

Simarouba amara nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e

Figura 81 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (acima) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (abaixo) por microscopia eletrônica de varredura de Erisma unicantum nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 208

Figura 82 - Fotomicrografias da anatomia do lenho (A, B, C) por microscopia ótica de luz incidente e do carvão (D, E, F) por microscopia eletrônice varredura de Qualea dinizii nos planos transversal (A, D), longitudinal tangencial (B, E) e longitudinal radial (C, F). Escala: 500 μm ... 210

Figura 83 – Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura dos elementos de vaso das espécies: (A) Apuleia leiocarpa; (B) Astronium gracile; (C) Bagassa

guianensis; (D) Bertholletia excelsa; (E) Brosimium acutifolium; (F) Brosimum

rubescens. Escala: 100 μm... 220

Figura 84 - Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura dos elementos de vaso das espécies: (A) Carapa guianensis; (B) Cassia ramiflora; (C) Cedrela

odorata; (D) Chamaechrista apoucouita; (E) Copaifera sp.; (F) Couratari guianensis.

Escala: 100 μm ... 221

(24)

courbaril; (D) Hymenolobium excelsum; (E) Jacaranda copaia; (F) Micropholis melinoniana. Escala: 100 μm ... 222

Figura 86 - Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura dos elementos de vaso das espécies: (A) Nectandra dioica; (B) Ocotea matogrossensis; (C)

Ormosia flava; (D) Parkia gigantocarpa; (E) Parkia multijuga; (F) Parkia pendula.

Escala: 100 μm... 223 Figura 87 - Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura dos elementos de vaso das espécies: (A) Pouteria opposittifolia; (B) Protium altosonii; (C) Protium

sagotianum; (D) Pseudopiptadenia suaveolens; (E) Qualea dinizii; (F) Simarouba

amara. Escala: 100 μm ... 224

Figura 88 - Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura dos elementos de vaso das espécies: (A) Stryphnodendron paniculatum; (B) Stryphnondendron

pulcherrimum; (C) Swartzia laurifolia; (D) Handroanthus impetiginosus var. lepidota;

(E) Handroanthus sp.; (F) Tachigali myrmecophylla. Escala: 100 μm ... 225

Figura 89 - Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura dos elementos de vaso das espécies: (A) Terminalia glabrescens; (B) Trattinickia burserifolia; (C)

Vaitareopsis sp.; (D) Virola michelii; (E) Virola surinamensis; (F) Brosimium

(25)

(26)

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Amostras do lenho analisadas: nome científico, comum, família, número de registro e local de coleta... 50

Tabela 2 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Anacardium giganteum ... 61

Tabela 3 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Astronium gracile ... 63

Tabela 4 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Astronium leicontei ... 65

Tabela 5 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Schefflera morototoni ... 67

Tabela 6 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Jacaranda copaia ... 69

Tabela 7 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Handroanthus impetiginosus var. lepidota ... 71

Tabela 8 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Handroanthus incanus ... 73

Tabela 9 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Handroanthus serratifolius... 75

Tabela 10 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Handroanthus sp ... 77

Tabela 11 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Cordia goeldiana ... 79

Tabela 12 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Protium altisonii ... 81

Tabela 13 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Protium sagotianum ... 83

Tabela 14 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Trattinnickia burserifolia ... 85

Tabela 15 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Trattinickia rhoifolia ... 87

Tabela 16 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Symphonia globulifera ... 89

(27)

Tabela 18 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Terminalia glabrescens ... 93

Tabela 19 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Glycydendron amazonicum ... 95

Tabela 20 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Apuleia leiocarpa ... 97

Tabela 21 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Cassia ramiflora ... 99

Tabela 22 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Chamaecrista apoucouita ... 101

Tabela 23 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Copaifera sp ... 103

Tabela 24 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Hymenaea courbaril ... 105

Tabela 25 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Peltogyne venosa ... 107

Tabela 26 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Tachigaly myrmecophylla ... 109

Tabela 27 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Voacapoua americana ... 111

Tabela 28 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Dinizia excelsa ... 113

Tabela 29 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Enterolobium schomburgkii ... 115

Tabela 30 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Parkia gigantocarpa ... 117

Tabela 31 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Parkia multijuga ... 119

Tabela 32 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Parkia pendula ... 121

Tabela 33 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Pseudopiptadenia suaveolens ... 123

(28)

Tabela 35 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Stryphnodendron pulcherrimum ... 127

Tabela 36 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Zygia racemosa... 129

Tabela 37 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Andira surinamensis ... 131

Tabela 38 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Bowdichia nitida ... 133

Tabela 39 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Dipteryx odorata ... 135

Tabela 40 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Hymenolobium excelsum ... 137

Tabela 41 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Hymenolobium flabum ... 139

Tabela 42 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Hymenolobium modestum ... 141

Tabela 43 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Hymenolobium petraeum ... 143

Tabela 44 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Ormosia flava ... 145

Tabela 45 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Swartzia laurifolia ... 147

Tabela 46 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Swartzia leptopetala ... 149

Tabela 47 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Vatairea paraensis ... 151

Tabela 48 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Vaitareopsis sp 1 ... 153

Tabela 49 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Vataireopsis sp 2 ... 155

Tabela 50 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Goupia glabra ... 157

(29)

Tabela 52 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Licaria aritu ... 161

Tabela 53 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Mezilaurus itauba ... 163

Tabela 54 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Rhodostemodaphne dióica ... 165

Tabela 55 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Ocotea matogrossensis ... 167

Tabela 56 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Ocotea petalanthera ... 169

Tabela 57 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Bertholletia excelsa ... 171

Tabela 58 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Couratari guianensis ... 173

Tabela 59 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Couratari stellata ... 175

Tabela 60 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Lecythis lurida ... 177

Tabela 61 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Lecythis pisonis ... 179

Tabela 62 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Ceiba pentandra ... 181

Tabela 63 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Carapa guianensis ... 183

Tabela 64 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Cedrela odorata ... 185

Tabela 65 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Bagassa guianensis ... 187

Tabela 66 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Brosimum acutifolium... 189

Tabela 67 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Brosimum potabile ... 191

(30)

Tabela 69 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Virola surinamensis ... 195

Tabela 70 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Crysophyllum lucentifolium ... 197

Tabela 71 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Manilkara huberi ... 199

Tabela 72 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Micropholis melinoniana ... 201

Tabela 73 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Pouteria opposittifolia ... 203

Tabela 74 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Simarouba amara ... 205

Tabela 75 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Erisma unicantum ... 207

Tabela 76 - Caracterização anatômica quantitativa do lenho e do carvão de Qualea dinizii ... 209

Tabela 77 – Dados físicos por espécies: densidade aparente, densidade anidra, densidade do carvão, retratibilidade volumétrica ... 227

(31)

(32)

LISTA DE ESPÉCIES

Espécie 1 - Anacardium giganteum Hanc. ex Engl. ... 61

Espécie 2 - Astronium gracile Engl. ... 63

Espécie 3 - Astronium leicontei Ducke ... 65

Espécie 4 - Schefflera morototoni (Aubl) Maguire ... 67

Espécie 5 - Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don... 69

Espécie 6 - Handroanthus impetiginosus var. lepidota (Mart. ex DC.) Standl. ... 71

Espécie 7 -Handroanthus incanus A.H. Gentry ... 73

Espéce 8 - Handroanthus serratifolius (Vahl) Nicholson ... 75

Espécie 9 - Handroanthus sp. ... 77

Espécie 10 - Cordia goeldiana Huber ... 79

Espécie 11 - Protium altsonii Sandwith. ... 81

Espécie 12 - Protium sagotianum March. ... 83

Espécie 13 - Trattinnickia burserifolia (Mart.) Wild. ... 85

Espécie 14 - Trattinnickia rhoifolia Willd. ... 87

Espécie 15 - Caryocar villosum (Aubl.) Pers. ... 89

Espécie 16 - Symphonia globulifera Linn.f. ... 91

Espécie 17 - Terminalia glabrescens C. Mart. ... 93

Espécie 18 - Glycydendron amazonicum Ducke (Glícia) ... 95

Espécie 19 - Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr. ... 97

Espécie 20 - Cassia ramiflora Vogel ... 99

Espécie 21 - Chamaecrista apoucouita (Aubl.) H.S.Irwin & Barneby ... 101

Espécie 22 - Copaifera sp. ... 103

Espécie 23 - Hymenaea courbaril L. ... 105

Espécie 24 - Peltogyne venosa Benth. ... 107

Espécie 25 - Tachigaly myrmecophylla Ducke. ... 109

(33)

Espécie 27 - Dinizia excelsa Ducke ... 113

Espécie 28 - Enterolobium schomburgkii Benth. ... 115

Espécie 29 - Parkia gigantocarpa Ducke ... 117

Espécie 30 - Parkia multijuga Benth. ... 119

Espécie 31 - Parkia pendula (Willd.) Benth. ex Walp. ... 121

Espécie 32 - Pseudopiptadenia suaveolens (Miq.) J. W. Grimes ... 123

Espécie 33 - Stryphnodendron paniculatum Poepp. & Endl. ... 125

Espécie 34 - Stryphnodendron pulcherrimum (Willd.) Hochr. ... 127

Espécie 35 - Zygia racemosa (Ducke) Barneby & J. W. Grimes ... 129

Espécie 36 - Andira surinamensis (Bondt) Splitg. ex Amshoff ... 131

Espécie 37 - Bowdichia nitida Spruce ex Benth. ... 133

Espécie 38 - Dipteryx odorata (Aubl.) Willd ... 135

Espécie 39 - Hymenolobium excelsum Ducke ... 137

Espécie 40 - Hymenolobium flavum Kleinh. ... 139

Espécie 41 - Hymenolobium modestum Ducke ... 141

Espécie 42 - Hymenolobium petraeum Ducke ... 143

Espécie 43 - Ormosia flava (Ducke) Rudd ... 145

Espécie 44 - Swartzia laurifolia Benth... 147

Espécie 45 - Swartzia leptopetala Benth. ... 149

Espécie 46 - Vatairea paraensis Ducke ... 151

Espécie 47 - Vataireopsis sp. 1 ... 153

Espécie 48 - Vataireopsis sp. 2 ... 155

Espécie 49 - Goupia Glabra Aubl. ... 157

Espécie 50 - Vismia cayennensis (Jacq.) Pers. ... 159

Espécie 51 - Licaria aritu Ducke ... 161

Espécie 52 - Mezilaurus itauba (Meissn.) Taub. ... 163

(34)

Espécie 54 - Ocotea matogrossensis Vatt. ... 167

Espécie 57 - Ocotea petalanthera (Meisn.) Mez. ... 169

Espécie 58 - Betholletia excelsa H.B.K ... 171

Espécie 57 - Couratari guianensis Aubl. ... 173

Espécie 58 - Couratari stellata A. C. Smith ... 175

Espécie 59 - Lecythis lurida (Miers) S. A. Mori ... 177

Espécie 60 - Lecythis pisonis Cambess ... 179

Espécie 61 - Ceiba pentandra (L.) Gaertn. ... 181

Espécie 62 - Carapa guianensis Aubl. ... 183

Espécie 63 - Cedrela odorata L. ... 185

Espécie 64 - Bagassa guianensis Aubl. ... 187

Espécie 65 - Brosimum acutifolium(Huber) Ducke. ... 189

Espécie 66 - Brosimum potabile Faub. ... 191

Espécie 67 - Virola michelii Heckel ... 193

Espécie 68 - Virola surinamensis (Rol.) Warb. ... 195

Espécie 71 - Chrysophyllum lucentifolium Cronquist ... 197

Espécie 70 - Manilkara huberi (Ducke) Stand. ... 199

Espécie 71 - Micropholis melinoniana Pierre... 201

Espécie 72 - Pouteria opposittifolia (Ducke) Baehni ... 203

Espécie 73 - Simarouba amara Aubl. ... 205

Espécie 74 - Erisma unicantum Warm. ... 207

(35)

1 INTRODUÇÃO

O Brasil possui a segunda maior área florestal do mundo (atrás apenas da Rússia) e a maior floresta tropical, somando cerca de 5,5 milhões de km2 ou 65% do seu território (PNF, 2004). Desse total, 3,3 milhões de km2 são florestas tropicais úmidas e estão situadas na Amazônia Legal, abrangendo os estados do Amazonas, Amapá, Acre, Mato Grosso, oeste do Maranhão, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins (NPO, 2010). Originalmente, a floresta amazônica ocupava 4 milhões de km2, mas o avanço da fronteira agrícola já removeu cerca de 0,7 milhões de quilômetros quadrados até 2010 (IBGE, 2010).

A Amazônia constitui-se no maior reservatório de biodiversidade da terra, com 21-80 mil espécies de Angiospermas (RODRIGUES, 1993, 1994). Da grande variedade de espécies madeireiras na Amazônia, poucas são consagradas e, até momento, muitas não têm estudos tecnológicos da madeira conclusivos, para a sua utilização sustentável e para a manutenção da biodiversidade das florestas tropicais (OLIVEIRA, 2001).

A utilização da madeira tem uma enorme importância econômica no Brasil, sendo parte direcionada para a produção de carvão vegetal, e, desta, 90% destinando-se a produção de ferro-gusa, 9% para o setor residencial e 1% para o comercial (SILVA e ABRAMOVAY, 2008). A cadeia produtiva de carvão vegetal movimenta parte da economia do país e constitui-se matéria-prima na indústria siderúrgica para a produção de ferro e aço (FERREIRA, 2000; MONTEIRO, 2006; BRASIL, 2009).

Por outro lado, a antracologia como ciência tem como objetivo a análise da estrutura anatômica dos carvões vegetais arqueológicos e modernos direcionada para a (i) paleoecologia – informações sobre o tipo de vegetação pretérita e, consequentemente, do clima, pela análise de fragmentos de carvão provenientes de incêndios naturais ou de origem antrópica em sítios arqueológicos; (ii)

paleoetnobotânica – analisa os fragmentos de carvão de sítios arqueológicos que

representam vestígios da atividade humana, como os da população pré-histórica em relação a vegetação, como combustível, artefatos, rituais, etc.; (iii) caracterização

anatômica – analisa e descreve a estrutura anatômica dos carvões antigos e atuais

(36)

espécies (BEAUCLAIR et al., 2009); (BIANCHINI et al., 2007); (GONÇALVES et al., 2008); (GONÇALVES E SCHEEL-YBERT, 2003); (RANGEL et al., 2008); (RANGEL & SCHEEL-YBERT, 2007, 2008a, 2008b); (SCHEEL-YBERT, 1998, 1999, 2000, 2001a, 2001b, 2002a, 2002b, 2003a, 2003b) ; (SCHEEL-YBERT & DIAS, 2007); (SCHEEL et al. 1996a, 1996b); (SCHEEL-YBERT et al., 1996a, 1996b, 2006).

Apesar da estrutura anatômica da madeira manter-se conservada após transformação em carvão, podem ocorrer variações morfométricas durante o processo de carbonização, que dificultam a distinção de espécies próximas, com implicações na identificação de carvões atuais e para os estudos ecológicos, recomendando-se a análise estrutural das amostras do lenho e, após, carbonizadas identificar as alterações anatômicas (PRIOR E GASSON, 1993).

(37)

Objetivos Geral e Específicos

Geral: avaliar a estrutura anatômica, a densidade e contração do lenho e do carvão visando à identificação de 75 espécies da floresta Amazônica, estado do Pará.

(38)

(39)

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Floresta Nacional do Tapajós

A Floresta Nacional do Tapajós localiza-se na região oeste do estado do Pará, nos municípios de Belterra, Aveiro, Rurópolis e Placas, sendo constituída por um conjunto de ecossistemas complexos, heterogêneos e, atualmente, vem sofrendo pressões de uso e ocupação do solo (LBA, 1995). É uma unidade de conservação criada pelo Decreto nº 73.684, de fevereiro de 1974, com 600 mil ha, administrada pelo IBAMA, situada nos paralelos de 2º 45’ e 4º 10’ de latitude sul e

meridianos de 54º 45’ e 55º 30’de longitude oeste. Limita-se ao norte, com o paralelo

que cruza o km 50 da rodovia Cuiabá-Santarém, ao sul, com a Rodovia Transamazônica e os rios Cupari e Cuparitinga ou Santa Cruz, a leste, com a BR 163 e a oeste com o rio Tapajós (ESPÍRITO-SANTO et al., 2005).

O clima é caracterizado como tropical com temperatura média do dia mais frio do ano superior a 18 ºC, do tipo AmW de acordo com a classificação de Köppen. A avaliação da precipitação, de 1950-2000, na estação metereológica de Belterra indica um período sazonal seco (jan-jun) e chuvoso (jul-dez) definidos (EIDT, 1968).

A geomorfologia da região é caracterizada por duas unidades morfo-estruturais bem distintas, denominadas de Planalto Rebaixado do Médio Amazonas - unidade morfoestrutural que estende desde a Planície Amazônica acompanhando a margem direita do rio Amazonas - e o Planalto Tapajós-Xingu (RADAMBRASIL, 1976).

A Floresta Nacional do Tapajós possui cota altimétrica de 100-170 m, com relevo de forma tabular, drenagem adensada e formação de lagoas; possui colinas com ravinas e vales encaixados com superfícies aplainadas, inundadas periodicamente (TORRES, 2000).

(40)

2.2 Importância da identificação e do registro das espécies vegetais

Considera-se que a Botânica iniciou-se com o estudo e utilização das plantas medicinais, com primeiros registros compilados pelos egípcios nos textos do Livro dos Mortos e dos Vivos, com a descrição e aplicação das plantas no embalsamento e na cura de doenças (CRISTIANA et al., 2011). Outras civilizações antigas, como os gregos e chineses, registraram, da mesma forma, aspectos da identificação e aplicação das plantas e, com o aumento do conhecimento, foram implementados os sistemas de classificação (GEMTCHÚJNICOV, 1976).

Aristóteles (370 aC.) apresentou o sistema de classificação de plantas em árvores, arbustos e ervas, utilizado durante a Idade Média, considerado como o início da sistemática botânica. Com a ocupação da Europa pelos árabes - séculos IX a XIII - ocorreu um aumento dos conhecimentos sobre as plantas, com a necessidade de novo ordenamento dos conhecimentos. O sistema de classificação proposto por Karl von Lineu (1707-75), reconhecido como o pai da sistemática botânica e zoológica, com uma nomenclatura científica de designação binária, com conceito de espécie/gênero é utilizado até os dias atuais (GEMTCHÚJNICOV, 1976; MARTINS-DA-SILVA, 2002).

O Brasil, segundo o Index Herbariorum, tem catalogadas apenas 3.200.000 exsicatas desidratadas de plantas, com os E.U.A., França e Inglaterra com 60.500.000, 20.200.000 e 15.700.000, respectivamente, demonstrando apesar de abrigar a maior biodiversidade, não conhece a totalidade de sua flora (HOLMGREEN et al., 1990),

Na Amazônia esta situação é caracterizada pela rica biodiversidade da cobertura florestal, com herbários contando com 500 mil exsicatas, correspondendo a 20 mil espécies, de uma estimativa de 60 a 100 mil espécies vegetais (MARTINS-DA-SILVA, 2002).

Por outro lado, na floresta Amazônica ocorrem árvores de inúmeras espécies que produzem madeira de importância comercial com uma única denominação popular, sendo comum, também, a aplicação de múltiplos nomes populares para uma mesma espécie. Nesse aspecto, a anatomia da madeira (lenho) é reconhecida como a principal ferramenta para a correta identificação das espécies florestais, face à ausência de material botânico (CORADIN e CAMARGOS, 2002).

(41)

espécies de ipê (Handroanthus spp) sendo comercializadas como cumaru (Dipteryx spp) com prejuízos ecológicos e econômicos; Moutinho et al (2008) encontraram a madeira de árvores de 6 espécies de 4 gêneros distintos comercializadas como pau-mulato no estado do Amapá.

2.3 Anatomia da madeira (lenho)

A anatomia da madeira compreende o estudo dos diversos tipos de células e tecidos que constituem o xilema secundário (lenho) das árvores, como sua organização, funções e particularidades estruturais. A anatomia da madeira tem sua importância na identificação das espécies, como subsídio à taxonomia vegetal, aplicada nos inventários florestais e fito-sociológicos direcionados aos estudos ecológicos e conservacionistas; também é aplicada na avaliação tecnológica e preconização do uso e propriedades da madeira (ZENID, 2008). A possibilidade da anatomia da madeira ser aplicada na identificação ao nível de gênero, família ou espécie é, da mesma forma, importante no segmento de comercialização da madeira evitando fraudes e adulterações (METCALF & CHALK, 1983).

O lenho das árvores, no entanto, como material biológico, é constituído por células e tecidos diferenciados para o desempenho de funções específicas, apresentando variações dentro da árvore (base-topo; medula-casca), entre árvores, em relação à idade, condições do sítio, etc., além da variabilidade genética. As variações devem-se, também à formação do cerne e alburno, da madeira de reação (compressão em coníferas; tração em folhosas), dos anéis de crescimento, da inclinação da grã, da ramificação e formação dos nós, etc. (KOLLMANN & CÔTÉ, 1968; TRUGILHO et al., 1996). Segundo Latorraca (2000), as pesquisas têm procurado identificar os fatores que afetam as propriedades tecnológicas do lenho das árvores, inerentes à própria espécie, e os induzidos pelas condições de crescimento (ambiente).

2.4 Antracologia

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madeira após a sua carbonização torna possível a aplicação da antracologia. A análise da estrutura anatômica do carvão vegetal, nos três planos de estudo, permite a identificação taxonômica da espécie, bem como inferir sobre as suas características e estado de conservação (biodegradação por organismos xilófagos- fungos, insetos, etc.) em relação às condições ambientais (temperatura, disponibilidade de água) (Figura 1) (SCHEEL et al., 1996; THÉRY-PARISOT, 2001).

A análise dos carvões, como objeto de estudo da antracologia, tem como objetivo a reconstituição paleoambiental e paleoetnobotânica pela identificação das espécies através das amostras do lenho carbonizadas coletadas no perfil do solo (incêndios: fornecendo informações paleoecológicas) e de sítios arqueológicos (resgatando o vestígio de paleoincêndios e da atividade humana) (SCHEEL-YBERT, 2004).

A identificação de espécies através da análise da madeira carbonizada é antiga (HEER, 1865; PREJAWA, 1896; BREUIL, 1903), aplicando o método de confecção e de análise de lâminas finas de material carbonizado, muito lento e de alta complexidade. A aplicação da microscopia de luz refletida, a partir da década de 1960, resultou em simplificação da metodologia e a possibilidade de aumento da eficiência das análises antracológicas visando a avaliação paleoecológica dos carvões (WESTERN, 1963; VERNET, 1973).

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Figura 1 - Três planos de estudo - A, transversal; B-C, longitudinais tangencial e radial- e fotomicrografias em MEV do carvão do lenho de Symphonia globulifera, Clusiaceae (Scheel-Ybert, 2008; modif.)

2.5 O carvão vegetal

O carvão vegetal constitui-se em fonte energética de grande importância para diferentes países, incluindo o Brasil, por ser renovável e pelo contexto histórico e econômico, sendo produzido a partir da madeira de forma tradicional (geralmente de floresta nativa) e moderna (geralmente de floresta plantada) (NOGUEIRA E LORA, 2003).

A utilização da energia da biomassa representa a “fotossíntese inversa”, pelo

resgate da energia solar armazenada, consumindo o oxigênio e restituindo o dióxido de carbono (NOGUEIRA et al.; 2000; INFOTEC/PRÓ-CARVÃO, 2000, 2001). O processo de produção de carvão vegetal consiste na concentração do Carbono da madeira, liberando os demais elementos químicos da sua composição pela ação da energia térmica (THIBAU, 2000). Brito (1990), Andrade (1993) e Andrade e Carvalho (1998) salientaram que, durante a conversão da madeira a carvão vegetal, ocorre a concentração de carbono e, da mesma forma, fenômenos físico-químicos que resultam no resíduo sólido carbonoso (carvão) e em uma fração gasosa.

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temperatura ambiente, etc., sem a ocorrência de combustão total pela pouca quantidade de O2_.

O segmento industrial brasileiro das indústrias siderúrgica e metalúrgica constitui-se em significado consumidor do carvão vegetal como termo-redutor de minério (BRASIL, 2006; AMS, 2005). Mesmo com aumento significativo do uso de madeira de espécies de reflorestamento, grande parte é, ainda, proveniente de florestas nativas e de corte ilegal: em 2006, o consumo de carvão vegetal de origem nativa foi de 17.189.000 mdc, equivalendo 49% da produção do cavão nacional (DE FREITAS et al., 2006).

O Brasil é o maior produtor e consumidor do carvão vegetal pelo desenvolvimento da indústria siderúrgica (DELEPINASSE e BONSE, 2002). A produção de carvão vegetal é destinada ao mercado interno, sendo que no estado de Minas Gerais a madeira nativa representa 10% da produção, nos estados do Maranhão e Pará (Figura 2), 27% no pólo siderúrgico do Carajás, nos estados da Bahia e do Mato Grosso, 14 e 24%, respectivamente (IBGE, 1996). Este número pode estar equivocado, haja visto que os números apresentados podem estar distorcidos (MONTEIRO, 2006; HESS, 2007).

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Figura 2 - Localização das carvoarias nos estados do Pará e Maranhão (Monteiro, 2002; modif.)

2.6 Carbonização e alterações no lenho

A carbonização é um processo em que madeira é submetida a tratamento térmico sob temperatura elevada em atmosfera redutora controlada (ALMEIDA e REZENDE, 1982). A formação do carvão pode ocorrer com o aquecimento do lenho (i) em presença de oxigênio quando ocorre o processo de queima, com a liberação das substâncias voláteis que se inflamam, produzindo chamas; o processo de combustão pode se completar até a formação de cinzas, ou se apresentar de maneira incompleta com a produção de carvão; (ii) em ausência de oxigênio, com a liberação das substâncias voláteis pelo aquecimento, sem a formação de chamas e o processo de carbonização resultando na formação do carvão (BRAADBART e POOLE, 2008).

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importante influenciando no rendimento gravimétrico e teor de carbono fixo (VALE et al., 2001).

A proporção e a espessura da parede das fibras da madeira influenciam a massa específica, a retratibilidade e as propriedades de resistência mecânica da madeira (BURGER e RICHTER, 1991). A determinação da porcentagem e da estrutura da parede das fibras é importante para a qualificação e uso da madeira, fornecendo subsídios para a sua aplicação na geração de energia (PAULA, 2003). Madeira com fibras de parede espessa, diâmetro do lume reduzido e densidade elevada indica produção de carvão vegetal mais denso e menor volume de poros (OLIVEIRA, 1988).

O lenho quando submetido à carbonização sofre alterações na (i) coloração, com escurecimento que, ao final do processo, se torna negro; (ii) propriedades físicas, com significativa perda de massa, contração, distorções anatômicas e perda de substâncias voláteis; (iii) propriedades químicas, como a conversões contínua e gradual da celulose, hemicelulose e lignina, formando um produto rico em carbono e quimicamente distinto (SHAFIZADEH, 1982; BOON et al., 1994; BRAADBART e POOLE 2008; GONÇALVES, 2010). Diversos trabalhos avaliaram as modificações estruturais do carvão obtido a diferentes temperaturas, com abordagem tecnológica (KOLLMANN e SACHS, 1967; McGINNES et al., 1971; BEALL et al., 1974; SLOCUM et al., 1978; KIM e HANNA, 2006; KWON et al., 2009), arqueológica e paleoambiental (PRIOR e ALVIN, 1983; PRIOR e GASSON, 1993; BRAADBART e POOLE, 2008; GONÇALVES, 2010; GONÇALVES et al., 2011).

Slocum et al. (1978) estudaram a produção de carvão de madeira de Quercus alba e Carya ovata verificaram que a perda de massa foi maior em C. ovata, de 80% a 400ºC e menor acima de 400ºC para as 2 espécies. A contração do carvão relacionou-se à estrutura anatômica e composição química, em comparação à perda de massa a maior % de lignina e os raios largos da madeira de Quercus alba influenciaram o padrão de contração na carbonização do que a perda de massa (GONÇALVES, 2010).

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comportamento da madeira. Quanto mais seca a madeira a ser carbonizada, menor será a alteração dos tecidos provocada pela expansão da água e do vapor durante o processo de carbonização (MCGINNES et al., 1971; SLOCUM et al., 1978; PRIOR e ALVIN, 1986; JONES e CHALONER, 1991; PRIOR e GASSON, 1993).

Na carbonização, as hemiceluloses degradam-se entre 170-300ºC, a celulose acima de 240°C e a lignina acima de 280°C (BEALL e EICKNER, 1970; FENGEL e WEGENER, 1989; ZERIOUH e BELKBIR, 1995; BYRNE e NAGLE, 1997). Entretanto, a decomposição do lenho não é evidente até a temperatura atingir 275ºC (KOLLMANN e SACHS, 1967) e a carbonização do lenho não é constatada abaixo de 300ºC (KWON et al., 2009).

2.7 Propriedades físicas da madeira

Retratibilidade: indica a redução das dimensões da madeira pela saída da água de constituição; é a propriedade que alterar a dimensão e o volume da madeira, quando o teor de umidade varia entre o estado anidro e o estado de saturação (impregnação); a madeira sofre inchamento ou retração com o aumento ou a diminuição da umidade (VALDUGA, 2003; DAGOSTINI, 2006). Segundo Puehringer (2002) a madeira é um material higroscópico que entra em equilíbrio com a temperatura e umidade do meio; e anisotrópico, com diferente taxa de contração e inchamento com a perda ou ganho de água. A variação dimensional na peça de madeira começa quando há perda ou ganho de umidade abaixo do ponto de saturação das fibras, em torno de 28-30% (SKAAR, 1972; 1988). Segundo Oliveira e Silva (2003) a contração e a expansão higroscópica da madeira são dois dos mais importantes problemas práticos que ocorrem durante sua utilização, como conseqüência da mudança do teor de umidade.

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ZEEUW,1980). Madeiras de densidade elevada apresentam, com frequência, a impregnação de substâncias como alcalóides e taninos, aumentando a sua durabilidade natural (KOLLMANN e CÔTÉ, 1968). A densidade da madeira varia em função da taxa de crescimento das árvores, do local de origem, espaçamento, idade, procedência, entre e dentro de árvores (base-topo; medula-casca), etc. (FOELKEL et al., 1975; FERREIRA e KAGEYAMA, 1978; TOMAZELLO Fo, 1985; SOUZA

et al., 1986; BUSNARDO et al., 1987; NASCIMENTO, 2000). Nascimento (1993)

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3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Coletas das amostras de lenho

As amostras do lenho foram coletadas de árvores cortadas em 4 áreas de floresta primária dos municípios de Santarém, Mojú, Paragominas e Tailândia no estado do Pará, no período 2003-2004 (Figura 3). As espécies foram selecionadas pelo potencial de utilização da madeira sólida não representando, desta forma, a totalidade das espécies que ocorrem naturalmente nesse bioma. A seleção e o corte das árvores, coleta das amostras de lenho e material botânico vegetativo/reprodutivo de 100 árvores de 64 espécies do Projeto Dendrogene foram feitas pelos pesquisadores da Embrapa Amazônia Oriental; as amostras do lenho de outras 11 espécies foram coletadas no município de Belterra, em parceria da Universidade Federal do Oeste do Pará e do Instituto de Biodiversidade e Florestas. O projeto “Dendrogene: Conservação Genética em Florestas Manejadas na Amazônia”, desenvolvido através da cooperação bilateral dos governos brasileiro e britânico (ABC e DFID), foi coordenado pela Embrapa Amazônia Oriental. O projeto teve como objetivo a aplicação do conhecimento científico (composição de espécies, capacidade reprodutiva e diversidade genética de populações arbóreas) no manejo florestal sustentado na Amazônia, contando com a participação de instituições nacionais e internacionais (KANASHIRO, 2003). As exsicatas possibilitaram a identificação botânica das árvores, sendo, posteriormente, registradas e depositadas

no Herbário “João Murça Pires”, do Departamento de Botânica, da Embrapa

Amazônia Oriental.

3.2 Caracterização do local de coleta